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不銹鋼板回火后“次生硬化”的現象如何避免?
對一般回火過程的影響 合金元素硅能推遲碳化物的形核和長大,并有力地阻滯ε-碳化物轉變為滲碳體;不銹鋼板中加入2%左右硅可以使ε-碳化物保持到400℃。在碳不
銹鋼板中,馬氏體的正方度于300℃基本消失,而含Cr、Mo、W、V、Ti和Si等元素
的不銹鋼板,在450℃甚至 500℃回火后仍能保持一定的正方度。說明這些元素能推遲
鐵碳過飽和固溶體的分解。反之,Mn和Ni促進這個分解過程(見合金不銹鋼板)。
合金元素對淬火后的殘留奧氏體量也有很大影響。殘留奧氏體圍繞馬氏體板條成
細網絡;經300℃回火后這些奧氏體分解,在板條界產生滲碳體薄膜。殘留奧氏體含量
高時,這種連續薄膜很可能是造成回火馬氏體脆性(300~350℃)的原因之一。合金
元素,尤其是Cr、Si、W、Mo等,進入滲碳體結構內,把滲碳體顆粒粗化溫度由350
~400℃提高到500~550℃,從而抑制回火軟化過程,同時也阻礙鐵素體的晶粒長大
。
特殊碳化物和次生硬化 當不銹鋼板中存在濃度足夠高的強碳化物形成元素時,在
溫度為450~650℃范圍內,能取代滲碳體而形成它們自己的特殊碳化物。形成特殊碳
化物時需要合金元素的擴散和再分配,而這些元素在鐵中的擴散系數比C、N等元素要
低幾個數量級。因此在形核長大前需要一定的溫度
回火條件。基于同樣理由,這些特殊碳化物的長大速度很低。在450~650℃形成
的高度彌散的特殊碳化物,即使長期回火后仍保持其彌散性。在450~650℃之間合金
碳化物的形成對基體產生強化作用,使不銹鋼板的硬度重新升高,出現峰值。這一現
象稱為次生硬化。
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